化学气相沉淀法SiC连续纤维用炭芯的研究 Ⅲ．大直径中间相沥青纤维的氧化

为获得热固性大直径中间青纤维，在高于软化点20度和不同恒温时间的条件下，对纺制的大直径中间相沥青纤维进行氧化（不熔化）处理，由于稠环芳烃的次甲基发生氧化而形成C＝0键合的大分子，以及氧化构成的醚型交联键C－O－C的大分子的存，使中间相沥青纤维不熔化，笔者初步考察了化学反应速率控制和扩散控制在常压和加压齐聚反应所得大直径中间相沥青纤维氧化过程中的作用，O，C，H在氧化过程中的变化，使用原子力显微镜得到的表面结构，结果表明，常压齐聚反应后中间相沥青纤维的化学反应速度低于加压齐聚反应中中间相沥青纤维的，即加压齐聚反应的中间相沥青的反应活性高于常压齐聚反应的中间相沥 青。     

大庆FCC油浆富芳馏分制备中间相沥青及其性能

经分析考察可知，FCC油浆经糠醛多级溶剂抽提后所得的富芳馏分（FCCRF）有着作为中间相沥青原料的优秀性能，从热台显微镜可以明显地看到最终形成的中间相呈广域流线型大融并体，且粘度较低，流动性能好，可溶性强，是纺制炭纤维的优质中间相体。实验考察了以FCCRF为原料用热处理的方法制备中间相沥青，测试了其可纺性能，结果表明以FCCRF油浆为原料所制得的中间相沥青呈大融并体状，软化点低，其粘温曲线中存在较大的平稳流动区域，可纺性能好。     

大直径中间相沥青纤维纺制时的剪切速率

考察了大直径中间相沥青纤维熔纺过程中中间相沥青在喷丝板微孔区内的流动特性及剪切速率。随熔纺温度及挤出流量的增加,中国相沥青在喷丝板微孔区内剪切速率相应增加。熔纺时控制了挤出流量和牵伸速率的良好匹配,获得了丝径均匀的大直径中间相沥青炭单丝。两种中间相沥青在剪切速率和由其纺制获得纤维的离散系数方面的差异,归结为常压与加压齐聚反应后中间相沥青在本性上的差异。     

化学气相沉积法SiC连续纤维炭芯的研究 1.加压齐聚反应调制可纺中间相沥青

为了研制化学气相沉积法SiC连续纤维用的大直径中间相沥青炭单丝(炭芯),由FCC油浆300～400℃馏分调制了可纺中间相沥青.FCC油浆300～400℃馏分形成中间相的特征反应,是芳环脱自由基缩合形成大平面分子结构的齐聚反应,而加压齐聚反应获得的呈粗纤维状大域融并结构、100%光学各向异性的可溶性中间相沥青,是制备大直径中间相沥青炭单丝的优质前驱体.详述了齐聚反应的机理及中间相形成过程的压力效应.     

化学气相沉积法SiC连续纤维炭芯的研究I．加压齐聚反应调制可纺中间相沥青

为了研制化学气相沉积法SiC连续纤维用的大直径中间相沥青炭单丝（碳芯）,由FCC油浆300－400℃馏分调制了可纺中间相沥青。FCC油浆300－400℃馏分形成中间相的特征反应,是芳环脱自由基缩合成形成大平面分子结构的齐聚反应,而加压齐聚反应获得的呈粗纤维状大域融并结构、100％光学各向羿性的可溶性中间相沥青,是制备大直径中间相沥青炭单丝的优质前驱体。详述了齐聚反应的机理及中间相形成过程的压力效应。     

沥青基炭材料的气固相混合活化

本文研究了由各向同性沥青和中间相沥青制得的各种不同炭材料的混合活化行为，结果发现对于这些炭材料在ＣＯ２和ＫＯＨ中进行混合活化比单独采用ＣＯ２或ＫＯＨ中进行活化效果好得多。与单独ＣＯ２活化相比，在ＣＯ２和ＫＯＨ中进行混合活化能显著提高这些炭材料的活化速率。同时研究了失重率和ＢＥＴ面积的关系，它们遵循如下规律：ＳＰＣＳ＞ＬＰＣＳ＞ＧＰＣＦ＞ＭＰＣＦ＞ＨＭ－ＰＣＦ。混合活化时不同炭材料的表观活化能在７２．５ＫＪ／ｍｏｌ到１１９．８ＫＪ／ｍｏｌ范围内变化。本文将各种炭材料的混合活化特性与它们的晶格参数和微结构进行关联。由各向同性沥青制得的炭纤维和炭微球比由中间相沥青制得的炭材料更易活化。Ｘ—射线衍射数据表明由各向同性沥青制得的炭材料比中间相沥青基炭材料有较小的Ｌａ、Ｌｃ值和较大的ｄ００２值。ＭＰＣＦ在活化时具有皮芯微结构，而ＨＭＰＣＦ却没有这种结构。由于ＭＰＣＦ和ＨＭＰＣＦ具有不同的微结构，造成它们具有不同的失重和不同的ＢＥＴ表面积。     

《Carbon90＇》巴黎国际会议介绍

一、前言 Carbon＇90国际碳会议于1990年7月16日在法国巴黎的Pullman饭店召开,会议为期五天,我国有四人参加。会议中我们重点介绍了我所在中间相沥青基碳纤维及沥青基活性炭纤维研制及应用方面的进展,了解了现今国际上炭系材料发展的动向及应用前景,对其发展趋势有了比较明确的认识,并加深和扩大了与国外同行们的交流,收获颇大。现将该会议分几个方面简介如下:     

中间相沥青及其碳纤维—LY重质油的评选

报道了我国某地(称LY)提供的重质芳烃油样试制沥青碳纤维,经多次试验及最佳工艺条件的选择,以中间相含量、高温粘度、软化点等与可纺性的关系,研究了中间相沥青的性能,初步评价了该重质渣油制取高性能沥青碳纤维(HPCF)的可能性。     

石油油浆常压研制泡沫炭

以重油催化裂化(FCC)油浆富芳油为原料,经过热解制备中间相沥青,在常压下制备出孔径为150um～400um的沥青基泡沫,然后在马弗炉中炭化制得泡沫炭.定性考察了沥青分子量分布对沥青泡沫形成的影响,以及其沥青泡沫在空气中,在800℃～1400℃炭化温度范围炭化得到泡沫炭产品的光学微观形态、微晶及密度等的变化情况.发现:热解过程中,沥青分子量分布越宽,最终制得的中间相沥青发泡越不利;沥青泡沫在空气中炭化过程中,随炭化温度升高泡沫形态逐渐变形变大,原来的闭孔结构逐渐被打开,同时产生一些新的小孔.在炭化温度800℃以前,先经历一个微品、闭孔被破坏的过程,其微晶尺寸由2.3 nm减小到1.5 nm,微晶品格层间距由0.3459 nm增加到0.3477nm;800℃后,经历一个微晶生长过程,微晶尺寸由1.5 nm增加到4.2nm,微晶品格层间距由0.3477 nm减小到0.3454nm;在整个炭化过程中,泡沫产品的密度一直呈减小趋势,从原有的0.52g/cm3减小到0.16g/cm3.     

活性炭表面含氧基团与其液相吸附脱氮性能的关系

选用12种物化学性质不同的活性炭,利用TPD对活性炭表面含氧基团的种类和浓度进行考察,使用质谱仪定量分析其含氧基团在不同温度下分解产生的CO2和CO,并通过曲线分峰测定含氧基团的种类和浓度.同时研究了这些活性炭分别对葵烷中的喹啉和吲哚的吸附行为.研究发现:活性炭的吸附符合Langmuir吸附热力学.根据吸附过程中的最大吸附量和吸附常数测定结果,使用多元线性回归方法,对活性炭表面含氧基团种类和浓度与吸附量间的关系进行了关联,建立了含氧基团与吸附量间的定量关系.研究结果表明:活性炭物理性质对其在葵烷吸附脱氮中没有明显影响,而含氧官能团,特别是含羧基的环氧官能团对其脱氮性能起关键性的作用.